Качественные особенности живой материи. Принцип организации во времени и пространстве. Уровни организации живого.

Множественные аллели и полигенное наследование на примере человека. Взаимодействие неаллельных генов: комплементарность, эпистаз.

Членистоногие. Систематика, морфология, развитие. Значение для медицины как переносчиков возбудителя трансмиссивных природноочаговых заболеваний.

Ответ 1.

Жизнь – макромолекулярная открытая система, которой свойственна иерархическая организация, способность к самовоспроизведению, обмен веществ, тонко регулируемый поток энергии. Основные особенности живого: специфическая структура и организация биологических систем; обмен веществ, энергии, информации; самовоспроизведение биологических систем; развитие биосистем и их угнетение; гомеостаз (постоянство внутренней среды). Включенность организмов в процесс эволюции – принцип существования жизни во времени и пространстве.

В медико-биологической науке широко используют классификацию уровней в соответствии с важнейшими чертами, структурами и компонентами организма. Объектами служат организм, органы, ткани, клетки, внутриклеточные структуры, молекулы. В названной классификации выделяются молекулярно-генетический, организменный или онтогенетический, популяционно-видовой, биогеоценотический уровни. Элементарной единицей на молекулярно-генетическом уровне служит ген, в котором записан определенный объем биологической информации. На клеточном уровне сопрягаются механизмы передачи биологической информации и превращения веществ энергии. Элементарной единицей организменного уровня является особь в ее развитии от момента зарождения до прекращения существования в качестве живой системы, что позволяет также назвать этот уровень онтогенетическим. Закономерность изменения организма в индивидуальном развитии составляют элементарное явление данного уровня. Элементарной единицей популяционно-видового уровня служит популяция – совокупность особей одного вида. Биогеоценозы служат элементарной единицей биогеоценотического уровня. Элементарное явление представлено энергетическими круговоротами. Ведущая роль в этих круговоротах принадлежит организмам.

Ответ 2.

Присутствие в генофонде вида одновременно различных аллелей гена называют множественным аллелизмом. У человека множественный аллелизм свойственен многими генам. Так, 3 аллели гена I определяют групповую принадлежность крови по системе АВО (I^A, I^B, I^O), 2-ая аллели имеют ген, обуславливающий резус-принадлежность. Более 100 аллелей насчитывают гены α и β – полипептидов гемоглобина. Причиной множественного аллелизма является случайнее изменения структуры гена (мутации), сохраняемые в процессе естественного отбора в генофонде популяции.

Большинство количественных признаков организмов определяются полигенами, т.е. системой неаллельных генов, одинаково влияющих на формирование данного признака. Взаимодействие таких генов в процессе формирования признака называют полигенным. Чем больше в генотипе доминантных генов каждой пары, тем ярче выражен признак. По полигенному типу взаимодействия у человека определяется интенсивность окраски кожных покровов, зависящая от уровня отложения в клетках пигмента меланина.

Такое взаимодействие неаллельных генов, при котором они взаимно дополняют друг друга, называют комплементарным взаимодействием. Пример: процесс формирования половой принадлежности организма у человека. В некоторых случаях при взаимодействии неаллельных генов для развития сложного признака необходимо обязательное присутствие одного из генов (А) в гомозиготном рецессивном состоянии (аа), тогда другой ген (В) обеспечивает формирование признака. Наличие в генотипе доминантного аллеля гена А каким-то образом препятствует проявлению гена В (в), и признак не формируется. Такое взаимодействие неаллельных генов принято называть эпистатическим. Пример: у тыквы развитие окраски плодов определяется геном В. Доминантный, его аллель детерминирует желтую, а рецессивный - зеленую окраску.

Ответ 3.Членистоногие - самая многочисленная группа животных населяющих нашу планету, число видов превышает 2 миллионов. В состав типа входит несколько классов, из которых основными являются ракообразные, паукообразные и насекомые. Членистоногие обладают членистым телом, в котором можно выделить 3 основные отдела: голову, грудь, брюшко. На голове располагаются органы чувств и ротовые придатки, грудь несет органы движения – членистые конечности, а у насекомых еще и крылья. Брюшко чаще всего снабжено половыми придатками. Наружный покров членистоногих – кутикула – пропитан твердым азотсодержащим полисахаридом – хитином. Образуется наружный скелет. Это создает затруднения при росте. Поэтому членистоногие линяют: старая кутикула лопается и животное выползает из нее. Рост происходит, пока новая кутикула не пропитается хитином, животное растет, увеличиваясь в размерах. Тело типичного членистоногого состоит из нескольких сегментов, покрытых твердым наружным скелетом (экзоскелетом). Мышечная система очень сложна и образована большим количеством специализированных мышц. Пищеварительная система сложно дифференцирована в продольном направлении. Дыхательная система в зависимости от образа жизни, представлена жабрами, легкими или трахеями. Кровеносная система всегда незамкнутая. Нервная система состоит из сложноустроенного мозга и типичной брюшной нервной цепочки. Все членистоногие раздельнополые. Развитие членистоногих происходит как с превращением, так и прямым путем. Прямое развитие свойственно всем паукообразным. Насекомые преимущественно развиваются с превращением, причем встречаются различные формы этого процесса.

Трансмиссивные болезни, инфекционные и паразитарные заболевания человека и животных, возбудители которых передаются членистоногими. Передача возбудителя происходит при укусе комарами, блохами, москитами, клещами и др., при попадании на кожу и слизистые оболочки инфицированных выделений переносчика и др. путями. У человека различают облигатные Т. б., возбудители которых передаются исключительно переносчиками (малярия, жёлтая лихорадка, клещевой возвратный тиф и др.), и факультативные Т. б., передача возбудителей которых осуществляется воздушно-капельным путём, через пищеварительный тракт, непосредственно от человека к человеку (туляремия, чума, сибирская язва и др.). Т. б. относится к болезням с выраженной природной очаговостью.

Билет 22 .

Элементы крови, кровезаменители – искусственная кровь.

Периодизация постэмбрионального развития. Период роста и формирования, влияние внешних факторов.

Биосфера как естественноисторическая система. Современные концепции биосферы: биохимическая, биогеоценотическая, термодинамическая, геофизическая, кибернетическая, социально-экологическая.

Ответ 1.Кровь – жидкая соединительная ткань. Она состоит из жидкой части – плазмы и форменных элементов: эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. Клетки крови образуются в кроветворных органах: в красном костном мозге, печени, селезенке, лимфатических узлах. В теле человека содержится около 5 литров крови. Эритроциты – красные кровяные клетки, у них внутри находится особый белок – гемоглобин, имеющий красный цвет. Главная функция эритроцита – перенос кислорода из легких в ткани и углекислого газа от тканей к легким. Эритроциты имеют форму двояковогнутых дисков. Лейкоциты – белые кровяные клетки. Лейкоциты не имеют постоянной формы. Они состоят из цитоплазмы и ядра и могут самостоятельно передвигаться, и выходить в межклеточное пространство, проникая сквозь стенки капилляров. Они играют важную роль в защитных реакциях организма. Тромбоциты – кровяные пластинки. Плазма крови – бесцветная прозрачная жидкость, представляющая собой воду с растворенными в ней минеральными солями и органическими веществами: белками, глюкозой, витаминами, гормонами и продуктами распада белков. Кровь выполняет следующие функции: дыхательную, выделительную, терморегуляторную, защитную, гуморальную регуляции.

Делать большие запасы донорской крови, учитывая ограниченный срок ее годности, обременительно для бюджета здравоохранения, поэтому необходима искусственная кровь. Кровезаменители -  растворы преимущественно для внутривенного введения с целью восполнения объема циркулирующей в кровяном русле жидкости, удаления из организма токсических веществ и др. Традиционные кровезаменители -такие, как растворы Рингера и Тироде, полиглюкин, желатиноль, лактосол, плазма крови и др., -обеспечивают лишь функции поддержания объема кровотока, осмотического давления, ионного баланса, но дыхательную функцию крови не осуществляют.

Ответ 2.С момента рождения новой особи начинается период постэмбрионального развития организма.

Онтогенез можно разделить на три периода: дорепродуктивный, репродук­тивный и пострепродуктивный. В дорепродуктивном периоде особь не способна к размножению. В этом периоде происходят наиболее выраженные структурные и функциональные преобразования, реализуется основная часть наследственной ин­формации, организм обладает высокой чувствительностью ко все­возможным воздействиям.

В репродуктивном периоде особь осуществляет функцию поло­вого размножения, отличается наиболее стабильным функциони­рованием органов и систем, а также относительной устойчивостью к воздействиям.

Пострепродуктивный период связан со старением организма и характеризуется ослаблением или полным прекраще­нием участия в размножении.

Дорепродуктивный период подразделяется на 4 периода: эмбриональный, личиночный, метаморфоз и ювенильный. Личиночный период в типичном варианте наблюдается в разви­тии тех позвоночных, зародыши которых выходят из яйцевых оболочек и начинают вести самостоятельный образ жизни, не достигнув дефинитивных (зрелых) черт организации. Метаморфоз состоит в превращении личинки в ювенильную форму. В процессе метаморфоза происходят такие важные морфо-генетические преобразования, как частичное разрушение, пере­стройка и новообразование органов. Ювенильный период начинается с момента завершения метамор­фоза и заканчивается половым созреванием и началом размноже­ния.

Рост – это увеличение общей массы в процессе развития, приводящее к постоянному увеличению размеров организма. Несмотря на возникающие факторы, особь стремится достичь типичного видового размера. Это явление называется эквифинальностью.

Ответ 3. Термин «биосфера» введен австрийским геологом Зюссом в 1875 году для обозначения особой оболочки Земли, образованной совокупностью живых организмов, что соответствует биологической концепции биосферы. Вернадский развил это направление и разработал учение о биосфере как глобальной системы нашей планеты, в которой основной ход геохимических и энергетических превращений определяется живым веществом. Он распространил понятие биосферы не только на сами организмы, но и на среду их обитания, чем придал концепции биосферы биогеохимический смысл. Большинство явлений, меняющих в масштабе геологического времени облик Земли, рассматривали ранее как чисто физические, химические или физико-химические. С именем Вернадского связано также формирование социально- экономической концепции биосферы, отражающей ее превращение на определенном этапе эволюции в ноосферу вследствие деятельности человека, которая приобретает роль самостоятельной геологической силы. Учитывая системный принцип организации биосферы, а также то, что в основе ее функционирования лежат круговороты веществ и энергии, современной наукой сформулированы биохимическая, термодинамическая, биогеоценотическая, кибернетическая концепции биосферы. Биосферой называют оболочку Земли, которая населена и активно преобразуется живыми существами. Биосфера – это такая оболочка, в которой существует, и существовала в прошлом жизнь и которая подвергалась и подвергается воздействию живых организмов. Она включает: живое вещество, образованное совокупностью организмов; биогенное вещество, которое создается и перерабатывается в процессе жизнедеятельности организмов; косное вещество, которое образуется без участия живых организмов; биокосное вещество, представляющее собой совместный результат жизнедеятельности организмов и абиогенных процессов.

Билет 23.